土壤导热系数的测量

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土壤的导热系数研究，对于地源热泵、土木工程热工计算、轨道交通设计、野外地质勘探、地震预测、水土资源保护等都具有重要的意义。土壤属于多孔吸湿介质，因此对于土壤的物性研究中最重要的因素之一，是需要保证其成分在研发过程中不会改变。土壤的含水量对于其导热系数具有重要的影响。如下图*示：

      *：Bristow, K.L., 1998. Measurement of thermal properties and water content of unsaturated sandy soil using dual-probe heat-pulse probes. Agric. Forest. Meteorol. 89, 75–84

      因此，对于土壤导热系数的实验研究，无论是现场测量还是取样到实验室测量或在实验室制备目标样品，必须首先保证不能破坏其含水量，才能尽可能的获得接近与真实使用环境下的土壤的导热性能。

      利用TC3000热线法导热系数仪，测量了不同组分的土壤的导热系数，基于瞬态热线法的TC3000在测量土壤中具有明显的优势，其几秒钟内获得数据，不会破坏试验样品的含水量。从测试结果可以看到，纯土的导热系数最大，添加了淀粉的土块，其导热系数会降低，且随着添加量的增加，降幅增大。分析认为，淀粉更干燥，含水率降低，所以相比于纯土其导热系数变小。

表1. 土壤的导热系数实验数据